二氟化二氮
化合物
二氟化二氮(化学式:N2F2)是氮的氟化物之一,室温下为无色气体,存在顺式与反式两种异构体。
二氟化二氮 | |
---|---|
英文名 | Dinitrogen difluoride |
别名 | 二氟二胺、二氟二氮烯 |
识别 | |
CAS号 | 10578-16-2 13776-62-0(E) 13812-43-6(Z) |
性质 | |
化学式 | N2F2 |
摩尔质量 | 66.01 g·mol⁻¹ |
外观 | 无色气体 |
密度 | 4.6 g/L(顺式)[1] 2.9 g/L(反式)[2] |
熔点 | -195°C(顺式)[1] -172°C(反式)[2] |
沸点 | -106°C(顺式)[1] -111°C(反式)[2] |
相关物质 | |
相关化学品 | 四氟肼、三氟化氮 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
制备编辑
二氟化二氮可由叠氮化钠与氟气作用得到。叠氮化氟热分解,产生二氟化二氮和氮气:[3]
- 2 NaN3 +3 F2 =3 N2F2 +2 Na
以上方法得到的是顺、反式二氟化二氮的混合物。用五氟化砷选择性地与顺式加合,经NaF-HF处理,可以获得比较纯的顺式-N2F2。通过N2F3+Sb2F11−与二茂铁反应,[4] 或用四氟肼与氯化铝在低温下作用,都只得到反式异构体。
性质编辑
无色气体。100°C分解。顺式与反式异构体形成平衡,25°C时顺式占90%。[3]
顺式中N=N距离为120.9pm,N-F为140.9pm;反式中N=N键长稍长,为122.4pm,N-F键则稍短,为139.8pm。顺式异构体中两个氟原子不在同一平面内,这可能是由于空间位阻和电子互斥所引起的。[5]
异构化的反应热为12.6kJ/mol。顺式在热力学上较稳定[來源請求],但在动力学上活泼,可在两周内与玻璃完全反应,形成四氟化硅和一氧化二氮,而反式经过一个月仍无明显变化。N2F2可与路易斯酸反应生成含有N2F+的盐。
参考资料编辑
- ^ 1.0 1.1 1.2 cis-二氟化二氮,于webelements.com.
- ^ 2.0 2.1 2.2 trans-二氟化二氮,于webelements.com.
- ^ 3.0 3.1 3.2 Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.
- ^ 《无机化学丛书》第四卷:氮磷砷分族,北京:科学出版社,页158.
- ^ J. K. Ruff, Chem. Rev., 67, 665 (1967).
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